Insulite: che cosa si vede al microscopio nel pancreas attaccato

L'insulite è l'infiammazione delle isole di Langerhans, i piccoli gruppi di cellule del tuo pancreas che contengono le cellule beta produttrici di insulina. Il termine descrive il fenomeno per cui alcune cellule del sistema immunitario (globuli bianchi) si raccolgono intorno a un'isola e penetrano al suo interno per attaccare le cellule beta. L'insulite è considerata il segno distintivo del DT1 — un segno visibile al microscopio che il tuo sistema immunitario si è rivolto contro le tue stesse cellule produttrici di insulina [1].

Secondo i criteri di consenso internazionali, si parla di insulite quando almeno tre isole contengono ciascuna un minimo di 15 cellule immunitarie (marcate con CD45, una proteina sulla superficie delle cellule immunitarie). L'infiltrato infiammatorio deve inoltre essere costituito prevalentemente da linfociti [1]. Il numero di cellule coinvolte è piccolo, perché nel DT1 l'insulite è un'infiammazione discreta, difficile da osservare. Per questo tale lesione è stata a lungo difficile da definire e da individuare.

Al microscopio un'isola attaccata dal sistema immunitario appare come un gruppo circondato da cellule piccole e scure — le cellule immunitarie stesse. Si accalcano al bordo dell'isola e a volte penetrano al suo interno. I medici distinguono due situazioni. In un attacco lieve (peri-insulite) le cellule immunitarie restano soprattutto alla periferia dell'isola. In un attacco avanzato si diffondono tra le cellule funzionanti all'interno. La maggior parte delle cellule immunitarie rimane al bordo dell'isola e relativamente poche toccano direttamente le cellule beta. L'isola attaccata si colora sempre più debolmente per l'insulina, segno che sta perdendo le sue cellule beta [2].

Una caratteristica tipica è l'isola svuotata delle cellule produttrici di insulina. Conserva comunque gli altri tipi di cellule, come le cellule alfa (che producono glucagone) e le cellule delta (che producono somatostatina). Queste isole sono più piccole e non si colorano più per l'insulina. L'attacco immunitario si ritira dopo la distruzione completa delle cellule beta, così le isole svuotate appaiono tranquille, senza infiammazione. In un pancreas con DT1 si osserva un mosaico: alcune isole sembrano normali e piene di insulina, altre sono attivamente infiammate e molte sono svuotate delle cellule beta, come mostra la figura qui sotto [2].

L'infiltrato è dominato dai linfociti T, i più numerosi dei quali sono i linfociti T citotossici (CD8+), che attaccano direttamente le cellule beta. Partecipano anche, in numero minore, macrofagi, linfociti T helper, linfociti B, plasmacellule, rari linfociti T regolatori e occasionalmente cellule natural killer [3]. I linfociti B sono rari nell'insulite precoce e diventano più numerosi man mano che la distruzione delle cellule beta progredisce. Sono più abbondanti nei bambini con diagnosi prima dei 7 anni.

Un aspetto sorprendente è che l'insulite umana è un'infiammazione di bassa intensità. Il numero effettivo di cellule infiltranti è modesto, molto minore rispetto all'infiammazione drammatica osservata negli animali da laboratorio o in altre malattie autoimmuni [3]. Questa discrezione è una delle ragioni per cui l'insulite è stata a lungo difficile da riconoscere ed è stata considerata una lesione sfuggente. L'attacco è così debole da poter passare inosservato a un esame ordinario.

Il processo dell'insulite non è distribuito in modo uniforme in tutto il pancreas, ma compare secondo uno schema “a dalmata”, sotto forma di piccole macchie. Il pancreas è organizzato anatomicamente in lobuli e la malattia tende a colpire un intero lobulo per volta. Un lobulo pieno di isole svuotate delle cellule beta può trovarsi proprio accanto a un lobulo le cui isole appaiono quasi normali, piene di insulina. All'esordio clinico (stadio 3), la perdita di cellule beta è grave nella maggior parte dei lobuli, ma possono persistere lobuli vicini con un numero quasi normale di cellule beta [4].

Non è del tutto chiarito perché accada. L'ipotesi principale è che il processo autoimmune avanzi lobulo per lobulo, forse a causa del modo in cui sono organizzati vasi sanguigni, nervi e dotti all'interno del pancreas [4]. Questa distribuzione a macchie ha una conseguenza pratica importante. Un piccolo campione (per esempio una biopsia) prelevato da una sola zona potrebbe capitare in un lobulo non toccato dall'infiammazione e mancare completamente la diagnosi di insulite.

Il principio di fondo è che il sistema immunitario attacca le isole che contengono ancora cellule beta. Gli studi sul pancreas mostrano che l'insulite colpisce prevalentemente le isole che contengono insulina — circa un terzo di esse. Le isole svuotate delle cellule beta sono quasi completamente risparmiate [5]. Una volta che un'isola ha perso le sue cellule beta, le cellule immunitarie perdono il bersaglio e si allontanano, lasciando da quel momento quell'isola intatta.

Un'isola senza cellule beta diventa praticamente invisibile all'attacco immunitario e può restare così a tempo indeterminato. Esistono inoltre isole che conservano le cellule beta senza essere ancora state trovate dal sistema immunitario. Questi meccanismi spiegano perché le isole appaiano così diverse all'interno di uno stesso pancreas. L'infiammazione dell'attacco immunitario si sposta in modo irregolare, evitando le isole svuotate delle cellule beta [5].

La maggior parte delle informazioni sul tessuto pancreatico umano proviene da frammenti prelevati da donatori di organi deceduti, perché il pancreas di una persona viva è molto difficile da esaminare. Esistono reti internazionali ufficiali che raccolgono pancreas da donatori deceduti. I donatori avevano il DT1 oppure presentavano soltanto autoanticorpi, senza aver ancora sviluppato la malattia (stadi 1 e 2). Queste reti distribuiscono gratuitamente il tessuto a ricercatori di tutto il mondo [6]. Una collezione storica conserva inoltre tessuto ottenuto soprattutto da bambini deceduti in prossimità del momento della diagnosi.

Queste collezioni di tessuto hanno mostrato che l'insulite è reale, discreta e distribuita sotto forma di numerose macchie irregolari in tutto il pancreas. I ricercatori hanno potuto vedere direttamente che la perdita di cellule beta è lobulare, con isole svuotate che coesistono con isole piene di insulina. L'attacco riguarda soprattutto le isole che contengono ancora insulina [6]. Va notato, però, che i campioni studiati a livello internazionale provengono da un numero relativamente piccolo di donatori.

Lo studio di riferimento è un programma di ricerca norvegese (DiViD). Il gruppo ha prelevato piccoli frammenti dalla coda del pancreas in alcuni giovani adulti, poche settimane dopo la diagnosi di DT1. Si sospettava che il tessuto di donatori deceduti, prelevato alcune ore dopo la morte, non rispecchiasse fedelmente l'organo vivo. Queste biopsie hanno quindi offerto un'immagine unica del pancreas vivo, proprio all'esordio della malattia [7].

Lo studio ha confermato che i criteri di insulite erano soddisfatti in tutti i pazienti. Le cellule infiltranti erano soprattutto linfociti T situati intorno alle isole (peri-insulite). Era ancora presente una riserva importante di isole piene di insulina, alcune del tutto normali e capaci di secernere insulina [7]. Il programma ha però mostrato anche i rischi: è stato interrotto per complicanze gravi (sanguinamento e perdita di succo pancreatico). Per questo tali biopsie non possono diventare una procedura di routine.

No. L'età in cui compare la malattia influenza molto l'aspetto dell'insulite. In generale si riconoscono due schemi. Nei bambini con diagnosi prima dei 7 anni circa, l'insulite è più aggressiva e colpisce una quota maggiore di isole. È ricca di linfociti B ed è associata a una perdita rapida e quasi completa delle cellule beta. In chi riceve la diagnosi a 13 anni o più tardi, l'insulite è più lieve, contiene pochi linfociti B e lascia intatte molte più isole piene di insulina [8]. Chi riceve la diagnosi tra i 7 e i 12 anni può presentare le caratteristiche di uno qualsiasi dei due schemi.

C'è una conseguenza pratica importante. I pazienti con esordio in età più avanzata conservano alla diagnosi una parte significativa delle isole produttrici di insulina. Questo suggerisce che in loro conti più il deficit funzionale che la perdita assoluta di cellule beta [8]. Questa differenza ha implicazioni per il trattamento, perché le terapie dirette contro i linfociti B potrebbero agire diversamente nei due gruppi. Le osservazioni nella popolazione pediatrica mostrano inoltre che un'età più giovane all'esordio si associa a una forma più grave della malattia e a un'infiammazione pancreatica più marcata [9].

Sì. L'insulite è più intensa e più frequente vicino alla diagnosi, soprattutto nei giovani. Oggi è però chiaro che l'attacco autoimmune è cronico e può proseguire per anni, a intensità ridotta. Nel tessuto dei donatori sono state trovate insulite e isole superstiti piene di insulina molti anni dopo la diagnosi. Le cellule beta trovate insieme all'insulite alcuni anni dopo l'esordio mostrano che l'autoimmunità contro le isole persiste ben oltre il periodo successivo alla diagnosi [5].

Questa persistenza cambia il modo in cui comprendiamo il DT1: non è un singolo evento distruttivo che finisce alla diagnosi, ma un processo continuo e dinamico. Finché restano isole contenenti insulina, queste rimangono bersagli possibili e l'attacco immunitario prosegue, sia pure a intensità molto bassa [4]. Questo carattere cronico è però incoraggiante. Significa che può esistere una finestra prolungata in cui le cellule beta superstiti potrebbero essere protette o salvate dal trattamento.

Sorprendentemente sì. Lo studio Joslin Medalist ha esaminato persone che convivono da 50 anni o più con un diabete insulino-dipendente. Una buona parte di loro produce ancora una quantità rilevabile di peptide C, la molecola rilasciata insieme all'insulina. È la prova che l'organismo produce ancora una quantità minima di insulina propria. Alcune di queste persone rispondono addirittura a un pasto con un aumento del peptide C. Questo ha ribaltato la convinzione che le cellule beta vengano distrutte in modo completo e uniforme [10].

L'esame del pancreas in queste persone ha confermato l'osservazione anche a livello tissutale: tutti i pancreas esaminati conservavano cellule beta produttrici di insulina, isolate o in piccoli gruppi [10] [11]. Alcune cellule mostravano sia segni di morte cellulare sia segni di divisione. Questo suggerisce un equilibrio continuo tra la perdita e il rinnovamento delle cellule beta, anche dopo decenni di malattia. L'implicazione è profonda. Se anche solo poche cellule beta sopravvivono e si rinnovano nell'arco di decenni, le strategie per proteggerle o moltiplicarle potrebbero essere utili anche in chi ha un diabete di lunga data.

Ci sono tre motivi solidi. Primo, il pancreas è un organo pericoloso da biopsiare, perché è pieno di enzimi digestivi. Un'incisione rischia una perdita di succo pancreatico, con infiammazione del pancreas e sanguinamento importante. Secondo, la distribuzione a macchie e lobulare dell'insulite fa sì che un piccolo campione possa facilmente capitare in una zona intatta e dare quindi un risultato falso negativo. Una singola biopsia è perciò inconcludente.

Terzo, la biopsia è semplicemente inutile per la diagnosi, perché il DT1 si diagnostica clinicamente e si conferma con esami del sangue, come gli autoanticorpi e il dosaggio del peptide C. Le linee guida attuali basano la diagnosi e la stadiazione sui segni clinici, sulla glicemia e sull'HbA1c, sugli autoanticorpi e mai sull'esame del tessuto pancreatico [12]. Sottoporre un paziente a una procedura chirurgica rischiosa per confermare qualcosa a cui un esame del sangue ha già risposto sarebbe ingiustificato, perciò la biopsia resta riservata alla ricerca.